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《西安科技大学》 2018年
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基于AMEsim的带式输送机的启动特性与控制研究

齐晓勇  
【摘要】:带式输送机是连续运输物料的主要设备,广泛应用在煤炭、矿山和港口等诸多领域。近年来,随着带式输送机不断向着长距离、大运量以及高速度的方向发展,在运行过程中出现的问题也越来越多。由于带式输送机的输送带具有比较特殊的粘弹特征,在启动时所表现出来的动力学特性非常明显,加之重载启动、功率平衡等问题,对带式输送机的启动时的动态特性与控制研究也越来越重要。论文以同煤塔山煤矿带式输送机及CST驱动系统为研究对象,首先对带式输送机的动力学特性和粘弹性模型进行研究,利用AMEsim软件对带式输送机系统建立仿真模型,分析了五种理想启动曲线下带式输送机最大张力点变化以及头尾部滚筒加速度曲线变化,得出Harrison和S形曲线是较为理想的加速启动曲线。然后针对S形曲线,分析了不同启动时间对输送张力的影响,得出90s为最佳启动时间。通过两级闭环PID对CST液压伺服系统进行控制,建立了带式输送机单电机CST驱动系统的仿真模型,对带式输送机CST驱动系统在不同工况启动的动态特性进行了仿真分析。仿真结果表明:利用AMESim软件通过两级负反馈PID对带式输送机系统建模与仿真,能够准确反映CST控制系统在不同工况下的动态特性。在单电机CST驱动系统模型上,搭建了带式输送机双电机CST驱动系统模型,通过功率PID控制器来调节控制带式输送机双电机驱动的功率分配不平衡现象。仿真结果表明:带式输送机的负载为空载启动时,头部电动机和尾部电动机输出功率基本相同,不存在功率不平衡现象;而带负载启动时,靠近负载处的头部电动机输出功率要大于尾部电动机输出功率;随着启动过程中负载逐渐增加,双电机驱动过程的功率不平衡现象会越来越明显;采用头部电动机延时启动能够改善双电机系统功率不平衡现象。随着头部电机和尾部电机启动时间差的增加,驱动过程的功率不平衡现象会先减弱后增加,采用功率PID控制器校正调节,能够有效改善头部电动机和尾部电动机的功率不平衡现象。
【学位授予单位】:西安科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:TH222

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【参考文献】
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